揭示罕见的多样性树木遗传突变的起源

植物遗传多样性的起源是什么?生长过程中获得的新突变可以传递给种子吗?IRAE科学家与CIRAD和CNRS合作，以法属圭亚那森林为研究背景，在这一生物学基本问题上取得了一系列发现。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

热带树木是这项研究的核心。它们对于气候调节、维持生物多样性以及为许多当地社区提供重要资源至关重要。因此，了解它们的遗传进化方式对于保护生物多样性和寻找热带森林适应所面临的环境压力的可持续解决方案至关重要。

这项研究的目的是确定在法属圭亚那采样的两个热带树木样本在生长过程中积累的突变，法属圭亚那是法国的海外省，热带森林覆盖率高达96%。为此，科学家们研究了这些突变沿树木结构的分布、与光(紫外线)可能影响的关系，以及它们向果实胚胎的传播。

通过对暴露在不同阳光下的树枝进行DNA测序，研究人员发现紫外线对这两种热带树木的突变外观没有影响，这与哺乳动物中所见的情况不同。尽管大多数突变在这些树木的组织中很少见，但这项研究表明，由于突变数量较多，它们会传递给果实，从而传递给下一代。这些以前被忽视的罕见突变增加了这些热带物种的遗传多样性库。这种作为进化引擎的新原材料对于适应环境变化至关重要。

新的基因组测序和分析工具使这一重大进展成为可能，极大地丰富了我们对热带树木生物学的理解。

为树木服务的瑞士军刀

由于基因组学的最新进展，来自热带树木Dicoryniaguianensis和Sextoniarubra的两种新型高质量基因组现在为树木遗传学提供了深入的探索。从这些超过40米高的树木的18个树枝上取样，可以将叶子DNA测序数据与树干基部的参考基因组进行比较，并检测这些树木生长过程中沿着树枝出现的新突变，使用从人类肿瘤学转移到植物基因组学的尖端方法。

检测到的突变在组织中大多非常罕见，并且影响个体的所有染色体。这些新突变的遗传力已通过水果中的靶向测序得到证明，为理解热带树木遗传多样性的来源开辟了新的视角。